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20世纪40年代中期,桑格(Frederick Sanger,1918—)领导的研究组搞清楚了胰岛素的全部氨基酸序列。他们选择胰岛素作为研究对象,一是因为胰岛素普遍存在,二是因为胰岛素比其他蛋白质小,三是因为胰岛素是糖尿病患者的特效药物。桑格的工作第一次表明了蛋白质是氨基酸通过肽键连接在一起的聚合物。
在20世纪40年代至50年代期间,大量的化学研究都集中于脱氧核糖核酸的分子结构和脱氧核糖核酸表达的产物蛋白质。当时,桑格的研究重点是确定蛋白质的精确的氨基酸排序,而蛋白质的氨基酸排序对于了解蛋白质的功能是至关重要的信息。排序可通过蛋白质组分的降解和分离加以确定。
桑格设计了一种方法:将特定的化合物2,4-二硝基氟苯(后来成为桑格试剂)黏合在氨基酸链的一端,接着用酶将蛋白质分解成小碎片,再用酶将碎皮切割成更细小的单个氨基酸小片。于是每个氨基酸的一端都带有桑格试剂的标记。然后,将标记着一端的单个氨基酸用纸层析分离法加以分离。把氨基酸混合物置于溶剂中,纸条的一端被置于溶剂和氨基酸的混合物中。混合物依靠毛细管作用吸附到整张纸条上,氨基酸按其不同大小和电荷被分离开来。根据迁移距离,可以确认出做了化学标记的氨基酸。
经过成百次地重复这一既花时间又单调乏味的程序,可以获得该蛋白质的重叠碎片。桑格能够将这些如同七巧板谜题似的信息拼合成一张紧密结合额构成图,以此揭示氨基酸的线性排序。
桑格和他的同事用8年的时间描绘出了胰岛素的51个氨基酸的排列顺序。1953年,这一不朽的成果被公布。桑格因这一研究被授予1958年诺贝尔化学奖。此外,桑格还确定了取自猪、马、绵羊以及鲸的胰岛素所存在的排序差别。这一发现对于人类有特别重要的意义。因为,在对人的胰岛素进行排序时,科学家发现了稍微不同于猪胰岛素的排序。这使人们认识到多年来糖尿病患者所依赖的作为药物的猪胰岛素,实际上却被许多人的身体排斥。
人们运用桑格的方法对许多别的蛋白质迅速进行了测序。桑格的研究为1965年第一次人工合成胰岛素铺平了道路。
我国科学家合成结晶牛胰岛素的过程
历史事实与真相:
1965年9月17日,中国科学院生物化学研究所等单位,经过六年多的艰苦工作,在世界上第一次用人工方法合成了一种具有生物活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。蛋白质研究一直被喻为破解生命之谜的关节点,胰岛素是蛋白质的一种。它的人工合成成功,标志着人类在揭开生命奥秘的道路上又迈出了一大步。
那么,为什么我国科学家的这一成果,当年没有获得诺贝尔奖呢?是不是像袁腾飞所说的,是因为上报的获奖人数太多呢?不,这完全是袁腾飞的蓄意造谣!
曾任中国科学院生物学部办公室副主任、生物学部副主任的薛攀皋研究员,在2005年9月16日的《科学时报》上,发表了一篇题为《关于向诺贝尔奖委员会推荐我国人工合成牛胰岛素成果的历史真相》的文章,以亲身经历澄清了这一问题,其中明确说到(http://chinsci.bokee.com/viewdiary.12874497.html):
“1978年9月,杨振宁向邓小平提出他准备提名人工合成胰岛素的中国科学家为诺贝尔奖候选人。与此同时,中国科学院上海生物化学研究所所长王应睐收到瑞典皇家科学院诺贝尔化学奖委员会主席B·乌尔姆斯特洛姆等6位教授的来信,要他在1979年1月31日前推荐1979年度诺贝尔化学奖候选人。
“在得到中国科学院党组书记方毅、副书记李昌的同意后,钱三强便开始运作,向杨振宁发去电报和信函。1978年11月3日,国家科委党组与中科院党组举行联席会议。会议认为我国人工合成胰岛素的科学家,可以作为候选人向诺贝尔奖委员会推荐。
“接下来的难题是按诺贝尔奖的有关规定,从参与人工合成胰岛素的众多科学家中推选出代表,作为诺贝尔奖的候选人。我国人工合成胰岛素研究成果,是3个不同单位人员共同合作的结晶,仅最后一两年直接参加研究工作的人员就有30余人,其中:生物化学研究所20余人,负责胰岛素A、B链的拆合和B链(30肽)的人工合成;北京大学化学系和有机化学研究所各六七人,共同负责A链(21肽)的人工合成。
“为此,1978年12月11日至13日,钱三强组织并主持召开了人工合成胰岛素工作总结评选会议。与会的有3个单位参加合成工作的主要研究人员和科研管理人员30人,以及通过协商组成的评选委员会委员17人,他们是童第周(主任委员)、周培源、于光远、严济兹、华罗庚、钱三强、杨石先、黄家驷、贝时璋、张龙翔、王应睐、汪猷、冯德培、梁植权、柳大纲、邢其毅、过兴先。评选委员会的任务是对会议最后推出的候选人进行无记名投票。
“会议初步选出在合成工作中4名成绩突出者:钮经义(生物化学研究所)、邹承鲁(原生物化学研究所,1970年调北京生物物理研究所)、季爱雪(北京大学化学系,女)和汪猷(有机化学研究所)。
“会议认为,如以4人申请难以被接受;出3人,矛盾较多,而且联邦德国、美国在胰岛素人工合成方面也取得较好成绩,有可能此奖将由两国或三国科学家共同获得。据此,我国以一名代表申请为宜。北京大学和有机化学研究所认为,如出一名代表,理应由生物化学研究所选出。生物化学研究所则推荐钮经义为代表,认为他自始至终参加B链合成,成绩突出,也有一定学术水平。最后,评选委员会表示赞同。
“会后,钱三强主持起草亦代表中国科学院,签发了1978年12月25日呈报国务院的《关于向诺贝尔奖委员会推荐我国人工合成胰岛素研究成果的请示报告》。《报告》在汇报人工合成胰岛素工作总结评选会议的情况,推荐钮经义一人为代表的原因和过程后写道:‘我们建议,以钮经义同志一人名义,代表我国参加人工合成胰岛素研究工作的全体人员申请诺贝尔奖金,拟由杨振宁教授和王应睐教授分别推荐。’一周后,请示报告获得批准。按要求所需的各种推荐材料,由钱三强具函,以最快速度寄给杨振宁以及也受诺贝尔奖委员会邀请推荐候选人的美籍华裔科学家王浩。与此同时,王应睐也作了推荐。
“我国人工合成胰岛素研究集体的代表钮经义,被推荐为诺贝尔化学奖1979年度候选人的过程和事实就是如此。
“最后,1979年度诺贝尔化学奖的得主为美国人布朗和德国人维提希。我国钮经义未能获选,自然令人惋惜。1982年,人工合成胰岛素研究成果获得国家自然科学一等奖,这是后话。”
至于结晶牛胰岛素为何未获诺贝尔奖,当时参与这一课题的北京大学化学系研究组组长张滂教授,几年前在接受《新京报》记者采访时,就这个问题专门作了说明(http://ks.cn.yahoo.com/question/1306090210713.html):
新京报:现在,对于人工合成胰岛素没有获得诺贝尔奖,有许多种猜测,因为1958年,英国化学家桑格就因测定了胰岛素的氨基酸序列而获得了诺贝尔奖。您怎么看待这件事呢?
张滂:中国没有因人工合成胰岛素获得诺贝尔奖,不过也没有其他国家因为合成胰岛素而获奖。因为诺贝尔奖有一个要求,那就是必须完全创新的成果。1958年,英国化学家桑格获奖的原因是他的发现完全是新的,前无古人。但为什么胰岛素这么一个复杂的东西合成了没有获诺贝尔奖,因为你用的方法都是已知的、没有创新的方法,所以就无缘诺贝尔奖了。中国想得也得不到。需要完全创新的成果才行。因为每个国家的研究方法都是应用多肽合成的方法,没有创新。获得诺贝尔奖的必须是完全创新的成果。
教育价值:科学合作、科学精神。最重要的是创新精神。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/biopy/p/4713812.html